全球变暖问题日益严峻,亟需采取必要措施降低大气中CO2的浓度以缓解温室效应。碳捕集与封存技术是控制CO2排放的有效手段,化学吸收法是常用的碳捕集方法,然而传统有机胺液相吸收剂,如一乙醇胺（MEA）水溶液,存在再生能耗高等缺陷,阻碍其大规模工业应用。相变吸收剂在吸收CO2后可分为两相,含CO2吸收产物较多的富相体积较低,具有节能优势,但目前大多数相变吸收剂的吸收负荷不高、再生性能差。功能化离子液体,具有蒸气压低、吸收负荷与再生效率高的优点,但缺陷是粘度过大。针对传统有机胺水溶液再生能耗高,现有相变吸收剂解吸性能差,纯离子液体粘度大的问题,制备并筛选了一种氨基酸离子液体,四乙烯五胺脯氨酸盐（[TEPAH][Pro]）,并以此离子液体为主吸收剂,水为溶剂,正丙醇（NPA）为分相促进剂,提出新型离子液体相变吸收剂——[TEPAH][Pro]-NPA-H2O,其有望同时实现低粘度、低再生能耗和良好的解吸性能。基于此,深入研究了[TEPAH][Pro]-NPA-H2O的CO2捕集性能、再生能耗、反应机理及动力学特性。首先,考察了[TEPAH][Pro]-NPA-H2O对CO2的捕集性能与再生能耗。经优化得到溶剂最佳体积比为NPA:H2O=6:4,吸收负荷达到2.01 mol CO2·mol IL-1,此时富相体积仅占溶液总体积的41%,却富集了 99.3%的CO2吸收产物,富相粘度仅为8.06mPa·s,性能良好,利于工业应用。解吸时,富相再生效率为84.4%,是同浓度有机胺相变吸收剂TEPA醇水溶液的2.3倍;循环负荷为1.61 mol CO2·molIL-1,是MEA水溶液循环负荷的4.9倍。经能耗评估,[TEPAH][Pro]-NPA-H2O的最低再生能耗为2.39 GJ·t CO2-1,较30 wt%MEA水溶液降低了 37%。其次,应用核磁共振碳谱探究了[TEPAH][Pro]-NPA-H2O捕集CO2的反应机理与产物分布。[TEPAH]+和[Pro]-上的伯胺和仲胺基团均可吸收CO2生成氨基甲酸酯,同时[TEPAH]+的部分氨基和[Pro]-的羧基被质子化,反应后期大量氨基甲酸酯水解生成无机碳酸盐。最终富相中主要成分包括产物氨基甲酸酯、碳酸（氢）盐、丙基碳酸盐和水,贫相中的主要成分为正丙醇。解吸过程主要为吸收的逆反应,脯氨酸和正丙醇是重要的解吸反应促进剂,解吸时无机碳酸盐全部分解,最终富相中残留少量氨基甲酸酯,与贫相混合后可恢复为一相。最后,利用湿壁塔探究了[TEPAH][Pro]-NPA-H2O吸收CO2过程的传质-反应动力学。反应为快速拟一级反应,40℃时新鲜吸收剂的化学反应增强因子为128,总反应速率常数为51346 s-1,并随吸收负荷的升高而有所降低。使用Arrhenius公式对二级反应速率常数进行拟合,得出新鲜吸收剂的k2=9.88×109exp（-3591.2/T）,反应活化能为29.86kJ·mol-1。